Влияние загрязнения атмосферы на животных. Влияние загрязнения атмосферы на растения. От грязного воздуха люди толстеют

Основные экологические проблемы биосферы

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невосполнимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку все больше приходится вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. К счастью, до определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты.

Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимического круговорота и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка всей биосферы планеты. Уже возник ряд сложнейших экологических проблем биосферы, которые необходимо разрешить в ближайшее время.

«Парниковый эффект».

По новейшим данным ученых, за 80-е гг. XX века средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX в. на 0,5 - 0,6 градусов Цельсия (9, с. 87). Ученые связывают такое повышение температуры в первую очередь с увеличением содержания углекислого газа (диоксида углерода) и аэрозолей в атмосфере. Это приводит к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли. Очевидно, определенную роль в создании так называемого «парникового эффекта» играет и тепло, выделяющееся от ТЭЦ и АЭС.

Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать. Решить данную проблему было бы можно, сократив выбросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода.

Истощение озонового слоя.

В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов. Под действием ультрафиолетового излучения молекулы кислорода (О2) распадаются на свободные атомы, которые в свою очередь могут присоединяться к другим молекулам кислорода с образованием озона (О3). Свободные атомы кислорода могут также реагировать с молекулами озона, образуя две молекулы кислорода. Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддерживается равновесие. Однако загрязнители типа фреонов катализируют (ускоряют) процесс разложения озона, нарушая равновесие между ним и кислородом в сторону уменьшения концентрации озона.

Массовое сведение лесов

Одна из наиболее важных глобальных экологических проблем современности. Лесные сообщества играют важнейшую роль в нормальном функционировании природных экосистем. Они поглощают атмосферные загрязнения антропогенного происхождения, защищают почву от эрозии, регулируют нормальный сток поверхностных вод, препятствуют снижению уровня грунтовых вод и заиливанию рек, каналов и водохранилищ.

Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере. Несмотря на то что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. В настоящее время общая площадь лесов на планете составляет около 42 млн. кв. км, но она ежегодно уменьшается на 2%. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Так, в Африке леса занимали раньше около 60% ее территории, а сейчас - всего около 17% (3, с. 57 – 60). Значительно сократились площади лесов и в нашей стране. Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем. Серьезные предупреждения ученых, прозвучавшие в декларациях Организации Объединенных Наций, других международных организаций, начали находить отклик. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работы по искусственному лесоразведению и организации высокопродуктивных лесных плантаций.

Отходы производства.

Серьезнейшей экологической проблемой стали отходы промышленного и сельскохозяйственного производств. Вы уже знаете, какой вред они наносят окружающей среде. В настоящее время делаются попытки уменьшить количество отходов, загрязняющих окружающую среду. С этой целью разрабатываются и устанавливаются сложнейшие фильтры, строятся дорогостоящие очистные сооружения и отстойники. Но практика показывает, что они хоть и снижают опасность загрязнения, все-таки не решают проблему. Известно, что даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные минеральные вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Воды такого качества могут стать пригодными для потребления только после многократного разбавления чистой водой.

Подсчеты показывают, что на все виды водопользования тратится 2200 куб. км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 год показывают, что если даже очистка охватит все сточные воды, все равно на их разбавление потребуется 30-35 тыс. км 3 пресной воды. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию. А ведь во многих районах такие ресурсы уже находятся в остром дефиците.

Очевидно, решение проблемы возможно при разработке и внедрении в производство совершенно новых, замкнутых, безотходных технологий. При их применении вода не будет сбрасываться, а будет многократно использоваться в замкнутом цикле. Все побочные продукты будут не выбрасываться в виде отходов, а подвергаться глубокой переработке. Это создаст условия для получения дополнительной нужной человеку продукции и обезопасит окружающую среду.

Сельское хозяйство.

В сельскохозяйственном производстве важно строго соблюдать правила агротехники и следить за нормами внесения удобрений. Так как химические средства борьбы с вредителями и сорняками приводят к существенным нарушениям экологического равновесия, ведутся поиски путей преодоления этого кризиса в нескольких направлениях.

Ведутся работы по выведению сортов растений, устойчивых к сельскохозяйственным вредителям и болезням: создаются бактериальные и вирусные препараты избирательного действия, поражающие, например, только насекомых -вредителей. Разрабатываются высокоизбирательные препараты из числа гормонов, антигормонов и других веществ, способных действовать на биохимические системы определенных видов насекомых и не оказывать ощутимого действия на другие виды насекомых или иные организмы.

Производство энергии.

Очень сложные экологические проблемы связаны с получением энергии на теплоэлектроэнергетических предприятиях. Потребность в энергии - одна из основных жизненных потребностей человека. Энергия нужна не только для нормальной деятельности современного сложно организованного человеческого общества, но и для простого физического существования каждого человеческого организма.

Гидроэлектростанции на первый взгляд являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. Так считали многие десятилетия. В нашей стране построили много крупнейших ГЭС на великих реках.Теперь стало ясно, что этим строительством нанесен большой урон и природе, и людям.

Прежде всего строительство плотин на больших равнинных реках приводит к затоплению огромных территорий под водохранилища. Это связано с переселением большого числа людей и потерей пастбищных угодий. Во-вторых, перегораживая реку, плотина создает непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек. В-третьих, вода в хранилищах застаивается, ее проточность замедляется, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки. В-четвертых, местное повышение воды влияет на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, к эрозии берегов и оползням.

Этот список отрицательных последствий строительства ГЭС на равнинных реках можно продолжить. Крупные высотные плотины на горных реках также представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью. В мировой практике известно несколько случаев, когда прорыв таких плотин привел к огромным разрушениям и гибели сотен и тысяч людей.

С экологической точки зрения АЭС являются наиболее чистыми среди других ныне действующих энергетических комплексов. Опасность радиоактивных отходов полностью осознается, поэтому и конструкция, и эксплуатационные нормы атомных электростанций предусматривают надежную изоляцию от окружающей среды большинства всех получающихся радиоактивных отходов. Хотя АЭС экологически более чистые, чем просто электростанции, они таят в себе большую потенциальную опасность в случае серьезных аварий реактора. В этом мы убедились на примере Чернобыльской катастрофы. Таким образом, энергетика ставит, казалось бы, неразрешимые экологические проблемы. Поиски решения проблемы ведутся в нескольких направлениях.

Ученые разрабатывают новые безопасные реакторы для атомных станций. Второе направление связано с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Это прежде всего энергия Солнца и ветра, тепло земных недр, тепловая и механическая энергия океана. Во многих странах, в том числе и у нас, уже созданы не только опытные, но и промышленные установки на этих источниках энергии. Они еще сравнительно маломощные. Но многие ученые считают, что за ними большое будущее.

Влияние загрязнений на здоровье человека

Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако ее роль в природных процессах биосферы огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредного космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

Современный газовый состав атмосферы - результат длительного, многовекового исторического развития земного шара. Он представляет собой в основном газовую смесь двух компонентов - азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в нем присутствуют также аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительные количества инертных газов (неон, гелий, криптон, ксенон), аммиака, метана, озона, диоксидов серы и других газов. Наряду с газами в атмосфере содержатся твердые частицы, поступающие с поверхности Земли (например, продукты горения, вулканической деятельности, частицы почвы) и из космоса (космическая пыль), а также различные продукты растительного, животного или микробного происхождения. Кроме того, важную роль в атмосфере играет водяной пар (11, с. 117).

Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах.

В связи с быстрым развитием автотранспорта и авиации существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных источников: грузовых и легковых автомобилей, тракторов, тепловозов и самолетов. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью. Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью.

В последние 10 - 15 лет большое внимание уделяется исследованию тех эффектов, которые могут возникнуть в связи с полетами сверхзвуковых самолетов и космических кораблей. Эти полеты сопровождаются загрязнением стратосферы оксидами азота и серной кислотой (сверхзвуковые самолеты), а также частицами оксида алюминия (транспортные космические корабли). Поскольку эти загрязняющие вещества разрушают озон, то первоначально создалось мнение (подкрепленное соответствующими модельными расчетами), что планируемый рост числа полетов сверхзвуковых самолетов и транспортных космических кораблей приведет к существенному уменьшению содержания озона со всеми последующими губительными воздействиями ультрафиолетовой радиации на биосферу Земли (1, с. 56).

К числу вредных для человека загрязнений атмосферы относятся шумы. Раздражающее воздействие звука (шума) на человека зависит от его интенсивности, спектрального состава и продолжительности воздействия. Шумы со сплошными спектрами менее раздражительны, чем шумы узкого интервала частот. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000 - 5000 Гц.

Работа в условиях повышенного шума на первых порах вызывает быструю утомляемость, обостряет слух на высоких частотах. Затем человек как бы привыкает к шуму, чувствительность к высоким частотам резко падает, начинается ухудшение слуха, которое постепенно развивается в тугоухость и глухоту. При интенсивности шума 140 - 145 децибел возникают вибрации в мягких тканях носа и горла, а также в костях черепа и зубах; если интенсивность превышает 140 Дб, то начинает вибрировать грудная клетка, мышцы рук и ног, появляются боль в ушах и голове, крайняя усталость и раздражительность; при уровне шума свыше 160 Дб может произойти разрыв барабанных перепонок (1, с. 89 – 93).

Шум губительно действует не только на слуховой аппарат, но и на центральную нервную систему человека, работу сердца, служит причиной многих других заболеваний. Одним из наиболее мощных источников шума являются вертолеты и самолеты особенно сверхзвуковые.

Шумы, создаваемые самолетами, вызывают ухудшение слуха и другие болезненные явления у работников наземных служб аэропорта, а также у жителей населенных пунктов, над которыми пролетают самолеты. Отрицательное воздействие на людей зависит не только от уровня максимального шума, создаваемого самолетом при полете, но и от продолжительности действия, общего числа пролетов за сутки и фонового уровня шумов. На интенсивность шума и площадь распространения существенное влияние оказывают метеорологические условия: скорость ветра, распределение ее и температуры воздуха по высоте, облака и осадки.

Особенно острый характер проблема шума приобрела в связи с эксплуатацией сверхзвуковых самолетов. С ними связаны шумы, звуковой удар и вибрация жилищ вблизи аэропортов. Современные сверхзвуковые самолеты порождают шумы, интенсивность которых значительно превышает предельно допустимые нормы.

Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека. Эти вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Органы дыхания страдают от загрязнения непосредственно, поскольку около 50% частиц примеси радиусом 0,01 - 0,1мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них (15, с. 63).

Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они:

а) токсичны (ядовиты) по своей химической или физической природе;

б) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых нормально очищается респираторный (дыхательный) тракт;

в) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.

В некоторых случаях воздействие одни из загрязняющих веществ в комбинации с другими приводят к более серьезным расстройствам здоровья, чем воздействие каждого из них в отдельности. Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечнососудистых заболеваний. В декабре 1930 года в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались - это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 года в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек (21, с. 72).

Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными исходами. В 1873 году в Лондоне было отмечено 268 непредвиденных смертей. Сильное задымление в сочетании с туманом в период с 5 по 8 декабря 1852 года привело к гибели более 4000 жителей Большого Лондона. В январе 1956 года около 1000 лондонцев погибли в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечнососудистыми заболеваниями (21, с. 78).

В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов приходится на хронический бронхит, при этом 21 процент населения в возрасте 40 - 59 лет страдает этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная недостаточность. В связи с этим следует отметить, что так называемое японское экономическое чудо 50 - 60-х годов сопровождалось сильным загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны. В последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют канцерогенные углеводороды (19, с. 107).

Животных находящиеся в атмосфере и выпадающие вредные вещества поражают через дыхательные органы и проникают в организм вместе со съедобными запыленными растениями. При поглощении больших количеств вредных загрязняющих веществ животные могут получить острые отравления. Хроническое отравление животных фтористыми соединениями получило среди ветеринаров название «промышленный флюороз», который возникает при поглощении животными корма или питьевой воды, содержащих фтор. Характерными признаками являются старение зубов и костей скелета.

Пчеловоды некоторых районов ФРГ, Франции и Швеции отмечают, что вследствие отравления фтором, оседающим на медоносных цветах, наблюдается повышенная смертность пчел, уменьшается количество меда и резко снижается численность пчелиных семей (11, с. 120).

Действие молибдена на жвачных животных наблюдалось в Англии, в штате Калифорния (США) и в Швеции. Молибден, проникающий в почву, препятствует поглощению растениями меди, а отсутствие меди в пище у животных вызывает потерю аппетита, веса. При отравлении мышьяком на теле крупного рогатого скота появляются изъязвления.

В ФРГ наблюдали сильное отравление свинцом и кадмием серых куропаток и фазанов, а в Австрии свинец накапливался в организмах зайцев, которые питались травой вдоль автострад. Трех таких зайцев, съеденных за одну неделю, вполне достаточно, чтобы человек мог заболеть в результате свинцового отравления (11, с. 118).

Загрязнение - это введение загрязняющих веществ в окружающую природную среду, которые вызывают неблагоприятные изменения. Загрязнение может принимать форму химических веществ или энергии, такой как шум, тепло или свет. Компонентами загрязнения, могут быть либо чужеродные вещества/энергия, либо природные загрязнители.

Основные виды и причины загрязнения окружающей среды:

Загрязнение воздуха

Хвойный лес после кислотного дождя

Дым из дымоходов, заводов, транспортных средств или от сжигания древесины и угля делают воздух токсичным. Очевидны также последствия загрязнения воздуха. Выброс диоксида серы и опасных газов в атмосферу вызывает глобальное потепление и кислотные дожди, которые, в свою очередь, повышают температуру, провоцируя чрезмерные осадки или засухи во всем мире, и усложняет жизнь . Мы также дышим каждой загрязненной частицей из воздуха и в результате увеличивается риск астмы, и рака лёгких.

Загрязнение воды

Стало причиной потери многих видов флоры и фауны Земли. Это произошло из-за того, что промышленные отходы, сбрасываемые в реки и другие водные объекты, вызывают дисбаланс в водной среде, что приводит к серьезному загрязнению и смерти водных животных и растений.

Кроме того, распыление инсектицидов, пестицидов (таких как ДДТ) на растения, загрязняют систему подземных вод. Разливы нефти в океанах, повлекли за собой значительный ущерб водным объектам.

Эвтрофикация в реке Потомак, США

Эвтрофикация - еще одна важная причина загрязнения воды. Происходит из-за необработанных сточных вод и смыва удобрений с почвы в озера, пруды или реки, из-за которых химические вещества проникают в воду и препятствуют проникновению солнечных лучей, тем самым сокращая количество кислорода, и делая водоем непригодным для жизни.

Загрязнение водных ресурсов вредит не только отдельным водным организмам, но и всей , и серьезно влияет на людей, зависящих от . В некоторых странах мира, из-за загрязнений воды, наблюдаются вспышки холеры и диареи.

Загрязнение почвы

Эрозия почвы

Этот вид загрязнения происходит когда в почву попадают вредные химические элементы, как правило, вызван деятельностью человечества. Инсектициды и пестициды всасывают соединения азота из почвы, после чего она становится неподходящей для роста растений. Промышленные отходы, и также негативно воздействуют на почву. Поскольку растения не могут произрастать необходимым образом, они не способны удерживать почву, в следствии чего образуется эрозия.

Шумовое загрязнение

Появляется, когда неприятные (громкие) звуки из окружающей среды воздействуют на органы слуха человека и приводят к психологическим проблемам, включая напряжение, повышенное давление, нарушение слуха и т.д. Оно может быть вызвано промышленным оборудованием, самолетами, автомобилями и т.д.

Радиоактивное загрязнение

Это очень опасный вид загрязнений, он происходит из-за сбоев в работе атомных электростанций, неправильного хранения ядерных отходов, несчастных случаев и т. д. Радиоактивное загрязнение может вызвать раковые заболевание, бесплодие, потерю зрения, врожденные дефекты; оно способно сделать почву неплодородной, а также негативно воздействует на воздух и воду.

Световое загрязнение

Световое загрязнение планеты Земля

Происходит из-за заметного избыточного освещения области. Оно распространено, как правило, в больших городах, особенно от рекламных щитов, в спортивных залах или развлекательных заведениях в ночное время. В жилых районах световое загрязнение сильно влияет на жизнь людей. Оно также препятствует астрономическим наблюдениям, делая звезды почти невидимыми.

Термическое/тепловое загрязнение

Термическое загрязнение - это ухудшение качества воды любым процессом, который изменяет температуру окружающей воды. Главной причиной теплового загрязнения является использование воды в качестве хладагента электростанциями и промышленными предприятиями. Когда вода, используемая в качестве хладагента, возвращается в естественную среду при более высокой температуре, изменение температуры снижает подачу кислорода и влияет на состав . Рыбы и другие организмы, адаптированные к определенному температурному диапазону, могут быть убиты резким изменением температуры воды (или быстрым увеличением или снижением).

Тепловое загрязнение обусловлено избыточным теплом в окружающей среде, создающим нежелательные изменения в течение длительных периодов времени. Это происходит из-за огромного количества промышленных предприятий, обезлесения и загрязнения воздуха. Тепловое загрязнение увеличивает температуру Земли, вызывая резкие климатические изменения и исчезновение видов дикой природы.

Визуальное загрязнение

Визуальное загрязнение, Филиппины

Визуальное загрязнение является эстетической проблемой и относится к последствиям загрязнений, которые ухудшают способность наслаждаться окружающим миром. Оно включает: рекламные щиты, открытые хранилища мусора, антенны, электрические провода, здания, автомобили и т.п.

Переполненность территории большим количеством объектов вызывает визуальное загрязнение. Такое загрязнение способствует рассеянности внимания, усталости глаз, потере идентичности и т.д.

Пластиковое загрязнение

Пластиковое загрязнение, Индия

Включает в себя накопление пластмассовых изделий в окружающей среде, которые оказывают неблагоприятное воздействие на дикую природу, среду обитания животных или людей. Пластмассовые изделия являются недорогими и долговечными, что сделало их очень популярными среди людей. Однако этот материал очень медленно разлагается. Пластиковое загрязнение может неблагоприятно влиять на почву, озера, реки, моря и океаны. Живые организмы, особенно морские животные, запутываются в пластмассовых отходах или страдают от воздействия химических веществ в пластмассе, которые вызывают перебои в биологических функциях. На людей также влияет пластиковое загрязнение, вызывая гормональный сбой.

Объекты загрязнений

Основными объектами загрязнения окружающей среды выступают такие , как воздух (атмосфера), водные ресурсы (ручьи, реки, озера, моря, океаны), почва и т.п.

Загрязнители (источники, или субъекты загрязнений) окружающей среды

Загрязнителями являются химические, биологические, физические или механические элементы (либо процессы), которые несут вред окружающей среде.

Они могут нанести вред как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Загрязнители происходят из природных ресурсов или производятся людьми.

Многие загрязняющие вещества оказывают ядовитое воздействие на живые организмы. Монооксид углерода (угарный газ) является примером вещества, которое наносит ущерб людям. Это соединение поглощается организмом вместо кислорода, вызывает одышку, головную боль, головокружение, учащенное сердцебиение, а в тяжелых случаях может привести к серьезному отравлению, и даже смерти.

Некоторые загрязняющие вещества становятся опасными, когда вступают в реакции с другими встречающимися в природе соединениями. Оксиды азота и серы выделяются из примесей в ископаемом топливе во время сжигания. Они реагируют с водяным паром в атмосфере, превращаясь в кислотные дожди. Кислотный дождь негативно воздействует на водные экосистемы и приводит к гибели водных животных, растений, и других живых организмов. Наземные экосистемы также страдают от кислотных дождей.

Классификация источников загрязнений

По виду возникновения, загрязнения окружающей среды подразделяются на:

Антропогенное (искусственное) загрязнение

Вырубка леса

Антропогенное загрязнение - воздействие на окружающую среду, вызванное деятельностью человечества. Основными источниками искусственного загрязнения выступает:

• индустриализация;
• изобретение автомобилей;
• рост населения Земли;
• обезлесение: уничтожение естественной среды обитания;
• ядерные взрывы;
• чрезмерная эксплуатация природных ресурсов;
• строительство зданий, дорог, плотин;
• создание взрывоопасных веществ, которые используются во время военных действий;
• использование удобрений и пестицидов;
• добыча полезных ископаемых.

Естественное (природное) загрязнение

Извержение вулкана

Естественное загрязнение вызывается и происходит естественным образом, без участия человека. Оно может повлиять на окружающую среду в течение определенного промежутка времени, однако способно регенерироваться. К источникам природного загрязнения относятся:

• извержения вулканов, с выделением газов, пепла и магмы;
• лесные пожары выделяют дым и газовые примеси;
• песчаные бури поднимают пыль и песок;
• разложение органических веществ, в процессе которого высвобождаются газы.

Последствия загрязнения:

Деградация окружающей среды

Фото слева: Пекин после дождя. Фото справа: смог в Пекине

Окружающая среда является первой жертвой загрязнения атмосферы. Увеличение количества СО2 в атмосфере приводит к смогу, который может препятствовать проникновению солнечного света на поверхность земли. В связи с этим, значительно затрудняется. Такие газы, как диоксид серы и оксид азота, могут вызывать кислотные дожди. Загрязнение воды с точки зрения разлива нефти способно привести к гибели нескольких видов диких животных и растений.

Здоровье человека

Рак лёгкого

Снижение качества воздуха приводит к некоторым респираторным проблемам, включая астму или рак лёгких. Боль в грудной клетке, воспаление горла, сердечно-сосудистые заболевания, респираторные заболевания могут быть вызваны загрязнением воздуха. Загрязнение воды способно создавать проблемы, связанные с кожей, включая раздражение и сыпь. Аналогичным образом, загрязнение шума приводит к потере слуха, стрессу и нарушению сна.

Глобальное потепление

Мале, столица Мальдив - один из городов, которым грозит перспектива быть затопленными океаном в XXI веке

Выброс парниковых газов, особенно CO2, ведет к глобальному потеплению. Каждый день создаются новые отрасли в промышленности, появляются новые автомобили на дорогах, а количество деревьев сокращается, чтобы освободить место для новых домов. Все эти факторы, прямо или косвенно, приводят к увеличению CO2 в атмосфере. Рост СО2 влечет за собой таяние полярных ледяных шапок, что увеличивает уровень моря и создает опасность для людей, живущих вблизи прибрежных районов.

Истощение озонового слоя

Озоновый слой - это тонкий щит высоко в небе, который препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей на землю. В результате деятельности человека химические вещества, такие как хлорфторуглероды, высвобождаются в , что способствует истощению озонового слоя.

Неплодородные земли

Из-за постоянного использования инсектицидов и пестицидов почва может стать неплодородной. Различные виды химических веществ, образующихся из промышленных отходов, попадают в воду, которая также влияет на качество почвы.

Защита (охрана) окружающей среды от загрязнений:

Международная защита

Многие из особенно уязвимы, поскольку они подвержены влиянию человека во многих странах. В результате этого некоторые государства объединяются и разрабатывают соглашения, направленные на предотвращение ущерба или управление антропогенным воздействием на природные ресурсы. Они включают соглашения, которые влияют на защиту климата, океанов, рек и воздуха от загрязнений. Эти международные природоохранные договора иногда являются обязательными документами, которые имеют юридические последствия, в случае несоблюдения, а в других ситуациях используются в качестве кодексов поведения. К наиболее известным относятся:

• Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), утвержденная в июне 1972 года, предусматривает охрану природы для нынешнего поколения людей и их потомков.
• Рамочная конвенция ООН об изменениях климата (РКИК) была подписана в мае 1992 года. Главной целью этого соглашения является "стабилизация концентрации парниковых газов в атмосфере на уровне, который предотвратит опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему"
• Киотский протокол предусматривает сокращение или стабилизацию количества выбрасываемых в атмосферу парниковых газов. Был подписан в Японии, в конце 1997 года.

Государственная защита

Обсуждение вопросов охраны окружающей среды часто фокусируется на уровне правительства, законодательства и правоохранительных органов. Однако в самом широком смысле защита окружающей среды может рассматриваться как ответственность всего народа, а не просто правительства. Решения, которые влияют на окружающую среду, в идеале будут включать широкий круг заинтересованных сторон, включая промышленные объекты, группы коренных народов, представителей экологических групп и общин. Процессы принятия решений в области защиты окружающей среды постоянно развиваются и становятся более активными в разных странах.

Многие конституции признают основополагающее право на охрану окружающей среды. Кроме того, в различных странах существуют организации и учреждения, занимающиеся вопросами охраны природы.

Хотя защита окружающей среды не просто является обязанностью государственных учреждений, большинство людей считают эти организации первостепенными в создании и поддержании базовых стандартов, которые защищают окружающую среду и людей, взаимодействующих с ней.

Как защитить окружающую среду самостоятельно?

Население и технологические достижения на основе ископаемого топлива серьезно повлияли на нашу природную среду. Поэтому теперь нам необходимо внести свой вклад в устранение последствий деградации, чтобы человечество продолжало жить в экологически безопасной среде.

Существует 3 главных принципа, которые по-прежнему актуальны и важны как никогда:

• меньше использовать;
• использовать повторно;
• перерабатывать.

• Создайте компостную кучу в вашем саду. Это помогает утилизировать пищевые отходы и другие биоразлагаемые материалы.
• При совершении покупок, пользуйтесь своими эко-сумками и постарайтесь максимально отказаться от пластиковых пакетов.
• Посадите столько деревьев, сколько сможете.
• Подумайте о том, как уменьшить количество поездок, которые вы совершаете, используя свой автомобиль.
• Сократите выбросы от автомобилей путем ходьбы или езды на велосипеде. Это не просто отличные альтернативы вождению, но и польза для здоровья.
• Используйте общественный транспорт, когда можете, для повседневного передвижения.
• Бутылки, бумагу, отработанное масло, старые батареи и использованные шины необходимо правильно утилизировать; все это вызывает серьезное загрязнение.
• Не выливайте химикаты и отработанное масло на землю или в стоки, ведущие к водоемам.
• Если это возможно, перерабатывайте отдельные биологически разлагаемые отходы, и работайте над уменьшением количества используемых отходов, которые не подлежат вторичной переработке.
• Уменьшите количество мяса, которое вы потребляете, или рассмотрите вегетарианский рацион.

В настоящее время во всем мире большое внимание уделяется проблемам влияния промышленной пыли и вредных газовых выбросов на лесное хозяйство, садоводство и сельскохозяйственные посевы. При этом учитывается, что очищение атмосферного воздуха от загрязнений в значительной степени происходит при помощи растительного покрова земли. Так, например, один гектар леса №ш сада за один год очищает от углекислого газа 18 млн. м3 воздуха.[ ...]

Воздействие загрязнений вызывает ухудшение качества растений, особенно злаков, используемых в питании, падение урожайности большинства сельскохозяйственных культур, ухудшение качества почвы, повышение содержания серы и других различных вредных для растений примесей и элементов и т.д.[ ...]

В лесном хозяйстве снижается прирост древесины, отмирают менее устойчивые древесные породы, а в отдельных случаях наблюдается гибель леса на целых участках. Вредные газы, проникая через устьица листа, нарушают процессы фотосинтеза и дыхания. Так, концентрация сернистого ангидрида в воздухе в соотношении 1:1000 000 при повторных действиях в течение двух месяцев вызывает повреждение растений. Более высокие концентрации могут приводить к полной потере листьев растениями.[ ...]

Загрязнения оказывают вредное влияние на растительный покров земли: механическим воздействием пыли и сажи на растения; отравлением растительного покрова земли различным загрязнением почвы и изменением ее химического состава; изменениями биологической среды обитания растений (изменения в составе почвенной флоры и фауны; болезнетворных организмов; различных насекомых; млекопитающих, птиц и различных членистоногих).[ ...]

Наиболее вредными для растений веществами, загрязняющими атмосферный воздух, считаются: сернистый ангидрид, фторсодержащие соединения, хлор, серная и сернистые кислоты, пар-оксиацетилнитрат, бисульфат, альдегиды и др.[ ...]

В табл. 12-15 приведены примеры снижения урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от различных загрязнений.[ ...]

Примечание. Уровень загрязнения воздуха превышает ПДК, выпадение пыли выше фонового показателя на 43- 105%.[ ...]

Как те, так и другие загрязняющие вещества могут воздействовать на растения через почву и воду. Часть промышленных выбросов, попадая в почву, изменяет качественно ее химический состав (кислотность, щелочность), другая часть попадает в водный бассейн, подземные воды и качественно изменяет состав воды. Все это приводит к замедлению роста растений, гибели корневой системы и другим отрицательным последствиям.[ ...]

Наряду с непосредственным влиянием загрязненного воздуха на растительность необходимо учитывать, что загрязняющие вещества, попадая в поверхностный слой почвы, могут смываться поверхностными стоками в водоемы и попадать в подпочвенные воды и растения, которые используются человеком для питания. Анализ проб почвы в районе источника загрязнения свидетельствуют о колебании состава почвы от кислой до очень кислой, что неблагоприятно сказывается на растениях.[ ...]

Проникновение в почву сернистого ангидрида с атмосферными осадками приводит к повышению ее кислотности. В сильно загрязненных районах величина такого поступления может достигать 133 кг серы на 1 га в год, кроме 10-20 кг серы, которая попадает в почву за этот же промежуток времени через ассимиляционные органы. Выпадение щелочной пыли приводит к повышению pH почвы.[ ...]

Рисунки к данной главе:

В настоящее время негативное воздействие загрязнения атмосферного воздуха на растительность очевидно. Воздух никогда не бывает чистым. Атмосферный воздух представляет собой удивительную смесь газов и паров, а также микроскопических частиц различного происхождения. Естественно, что не каждый компонент атмосферного воздуха является загрязняющим веществом. К ним следует отнести те составляющие атмосферы, которые оказывают неблагоприятное воздействие на растения. Эффекты воздействия некоторых веществ на растения могут быть уловимыми, но приводящими к физиологическим нарушениям, а в отдельных случаях и к полному отмиранию и гибели растения. Отрицательное воздействие на растения оказывают практически все атмосферные выбросы, однако, особого внимания заслуживают так называемые приоритетные загрязняющие вещества:

Окислы серы, образующиеся при сгорании ископаемого топлива и при выплавке металлов;

Мелкие частицы тяжёлых металлов;

Углеводороды и окись углерода, содержащиеся в выхлопных газах автотранспорта;

Соединения фтора, образующиеся при производстве алюминия и фосфатов;

фотохимическое загрязнение.

Именно эти соединения приносят наибольший вред растительности, однако, перечень загрязняющих веществ ими не ограничивается. Хлориды, аммиак, окислы азота, пестициды, пыль, этилен, а также комбинации всех этих веществ могут причинять вред растительности.

Среди указанных выше загрязняющих веществ наибольшую опасность для растений, произрастающих в черте города, представляют выбросы в атмосферу, а также углеводороды и окись углерода.

Действие каждого загрязняющего вещества на растения зависит от его концентрации и продолжительности воздействия; в свою очередь каждый вид растительности по - разному реагирует на действие различных веществ. Более того, каждая реакция растения на загрязнение воздуха может быть ослаблена или усилена влиянием многих геофизических факторов. Таким образом, число возможных сочетаний загрязняющих веществ, изменение времени их воздействия, при котором появляются негативные эффекты, являются бесконечными.

Общеизвестно, что значительное количество загрязняющих веществ по мере их выпадения из атмосферы осаждается на растительность. Далее эти вещества проникают в растения и их внутриклеточное пространство, где некоторое абсорбируются клетками растения и может возникнуть взаимодействие с компонентами клетки. Очевидно, что только после завершения всех этих процессов можно выявить токсичность загрязняющего вещества.

Токсичное действие различных видов загрязнений на растительность может проявляться несколькими путями, но чаще всего оно приводит к нарушению обмена веществ. Каждое вещество по - своему воздействует на биохимические и физиологические процессы в растениях. Их реакция на эти воздействия проявляется в нарушениях структуры и функций всей системы или её отдельных компонентов. Эти нарушения можно заметить по ряду признаков, которые видны при внимательном взгляде на природный объект. На основании анализа ряда литературных источников и изучении растительных сообществ среди самых общих признаков нарушения древесной растительности в условиях антропогенных и техногенных загрязнений можно выделить:

Появление сухостоя и ослабленных деревьев среди пород - доминантов (ель в ельнике, дуб в дубраве, берёза в березняке);

Уменьшение (заметное) размеров хвои и листвы этого года по сравнению с прошлыми годами;

Преждевременное (задолго до осени) пожелтение и опадение листвы;

Замедление прироста деревьев по высоте и диаметру;

Появление хлорозов (т. е. раннего старения листьев или хвои под действием поллютантов) и некрозов (т. е. омертвление участков тканей растений также под действием загрязняющих веществ) хвои и листвы. Причём положение на растении и цвет некроза иногда позволяют сделать заключение о степени и виде воздействия. Принято различать: а) краевой некроз - отмирание ткани по краям листа; б) срединный некроз - отмирание листовой ткани между жилками; в) точечный некроз - омертвление ткани листа в виде точек и небольших пятен, рассыпанных по всей поверхности листа;

Сокращение срока жизни хвои;

Заметное увеличение, повреждённое деревьев болезнями и энтомовредителями (грибами и насекомыми);

Впадение из лесного сообщества трубчатых грибов (макромицетов) и снижение видового состава и численности пластинчатых грибов;

Уменьшение видового состава и встречаемости основных видов эпифитных лишайников (живущих на стволах деревьев) и уменьшение степени покрытия площади стволов деревьев лишайниками.

Известно несколько видов (типов) эффектов воздействия загрязнения воздуха на растения, которые можно условно разделить на эффекты острого воздействия высоких концентраций загрязняющих веществ за короткий промежуток времени и эффекты хронического воздействия низких концентраций за продолжительный период. Примерами эффектов острого воздействия являются отчётливо наблюдаемый хлороз или некроз ткани листьев, опадение листвы, плодов, лепестков цветков; свёртывание листьев; искривление стеблей. К эффектам хронического воздействия относится замедление или прекращение нормального роста или развития растения (обуславливающее, в частности, уменьшение объёма биомассы); хлороз или некроз верхушек листьев; медленное увядание растения или его органов. Зачастую проявление хронического или острого воздействия бывают специфическими для отдельных загрязняющих веществ или их сочетаний.

В настоящее время пагубное действие загрязнения атмосферы на различные компоненты растительности, например на лесные породы деревьев, является общепризнанным. К приоритетным загрязняющим веществам относятся: двуокись серы, озон, пероксацетилнитрат (ПАН), фториды.

Эти вещества нарушают различные биохимические и физиологические процессы и структурную организацию клеток растений. Ошибочно считать, что растения не повреждаются до момента появления видимых симптомов фитотоксичности. Повреждение в первую очередь проявляются на биохимическом уровне (затрагивают фотосинтез, дыхание, биосинтез жиров и белков и др.), затем распространяются на ультраструктурный (деструкция клеточных мембран) и клеточный (деструкция ядра, клеточных мембран) уровни. Только после этого развиваются видимые симптомы повреждения.

При остром повреждении древесных насаждений двуокисью серы типично появление некротических участков в основном между жилок листа, но иногда - у растений с узкими листьями - на кончиках листьев и по краям. Некротические поражения видны с обеих сторон листа. Разрушенные участки тканей листа сначала выглядят серовато -зелёными, как бы смоченными водой, но затем становятся сухими и меняют цвет на красновато-коричневый. Кроме того, могут появиться точки цвета бледной слоновой кости. Крупные некротические пятна и участки часто сливаются, образуя полосатость между жилками. Поскольку поражения некрозом ткани листа становится хрупкой, рвётся и выпадает из окружающей ткани, листья приобретают перфорированную форму, что является характерной реакцией острого повреждения двуокисью серы. Роль зелёных насаждений в предотвращении загрязнения воздуха пылью и промышленными выбросами трудно переоценить; задерживая твёрдые и газообразные примеси, они служат своеобразным фильтром, очищающим атмосферу. В 1 м3 воздуха индустриальных центров содержится от 100 до 500 тыс. частиц пыли, сажи, а в лесу их почти в тысячу раз меньше. Насаждения способны задержать на кронах от 6 до 78 кг/га твёрдых осадков, что составляет 40... 80 % взвешенных примесей в воздухе. Учёные подсчитали, что кроны еловых древостоев ежегодно фильтруют 32 т/га пыли, сосновых-36, дубовых-56, буковых- 63 т/га.

Под деревьями пыли меньше в среднем на 42,2 % в вегетационный период и на 37,5 % при отсутствии листвы. Лесные насаждения сохраняют пылезащитную способность и в безлистном состоянии. Одновременно с пылью деревья поглощают и вредные примеси: на деревьях и кустарниках оседает до 72 % пыли и 60 % сернистого газа.

Фильтрующая роль зелёных насаждений объясняется тем, что одна часть газов поглощается в процессе фотосинтеза, другая рассеивается в верхние слои атмосферы благодаря вертикальным и горизонтальным воздушным потокам, возникающим в связи с перепадом температур воздуха на открытых участках и под пологом леса.

Пылезащитная способность зелёных насаждений заключается в механическом задержании пыли и газов и последующем смывании их дождём. Один гектар леса за год очищает 18 млн. м3 воздуха.

Исследования пылезадерживающей способности деревьев вблизи цементных заводов показали, что за вегетационный период тополь чёрный осаждает до 44 кг/га, тополь белый- 53, ива белая- 34, клён ясенелистный-30 кг/га пыли. Под влиянием зелёных насаждений концентрация сернистого газа на расстоянии 1000 м от ТЭЦ, металлургического завода и химического комбината снижается на 20...29 %, а на расстоянии 2000 м на 38...42 %. В Московской области наиболее эффективно поглощают сернистый ангидрид берёзовые насаждения.

Активно поглощают сернистые соединения из атмосферного воздуха насаждения липы мелколистной (содержание серы в её в листьях составило 3,3 % сухого листьев), клёна (3 %), каштана конского (2,8 %), дуба (2,6 %), тополя белого (2,5 %).

За вегетационный период 1 га насаждений тополя бальзамического в условиях Предуралья поглощает 100 кг сернистого газа; в менее загазованном районе 1 га насаждений липы мелколистной накапливает в листьях до 40...50 кг серы. Учёными было установлено, что в зоне сильной постоянной загазованности больше всего поглощает сернистые соединения тополь бальзамический, а менее - вяз гладкий, черёмуха обыкновенная и клён ясенелистный. В зоне умеренно загазованности лучшие показатели характерны для липы мелколистной, ясеня, сирени и жимолости. В зоне слабой периодической загазованности сохраняется видовой состав первых двух групп. Многие высокоустойчивые к сернистому ангидриду виды древесных пород отличаются низкими газопоглотительными свойствами. Кроме сернистого газа, насаждения поглощают окислы азота. Кроме этих основных загрязняющих воздух веществ зелёные насаждения поглощают и другие. Тополь, ива, ясень, имеющие до 5 кг и более листьев, за вегетационный период усваивают до 200...250 г, кустарники - до 100... 150г хлора.

Одно дерево за вегетационный период обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 кг бензина. У растений вдоль шоссе содержание свинца равно 35...50 мг на 1 кг сухого вещества, а в зоне чистой атмосферы - 3... 5 мг. Активно поглощаются растениями алкаин, ароматические углеводороды, кислоты, эфиры, спирты и т. п.

Установлено снижение зелёными насаждениями опасности заражения канцерогенными веществами.

На обеднённых городских почвах насаждения более восприимчивы к газовым интоксикантам. Внесение в такие почвы минеральных и органических удобрений повышает газоустойчивость древесных пород.

Насаждения, обладающие фильтрующей способностью (поглощающие в среднем до 60 т/га вредных загрязняющих веществ), в состоянии справиться с ликвидацией загрязнения воздуха промышленными агломерациями, максимальная величина которых достигает 200 т/га.

Приведённые примеры убедительно доказывают, что зелёные насаждения наряду с применением технических средств очистки и совершенствованием технологии производства играют существенную роль в ликвидации и локализации вредных примесей атмосферного воздуха. Неся огромную санитарно-гигиеническую службу, лесные насаждения сами страдают от запылённости и загазованности воздуха..

Заключение

Растительные организмы играют ключевую роль в биосфере, ежегодно накапливая огромные массы органического вещества и продуцируя кислород. Человечество использует растения как главный источник питания, технического сырья, топлива, строительных материалов. Задачей физиологии растений является раскрытие сущности процессов, протекающих в растительном организме, установление их взаимной связи, изменения под влиянием окружающей среды, механизмов их регуляции с целью управления этими процессами для получения большего объема продукции.

В последнее время большое влияние на физиологию растений оказали достижения в области молекулярной биологии, селекции, генетики, клеточной и генной инженерии. Именно благодаря достижениям молекулярной биологии получили новую интерпретацию известные ранее факты о роли фитогормонов в процессах роста и развития растений. Сейчас фитогормонам отводится важнейшая роль в регуляции важнейших физиологических процессов. В связи с этим одной из важнейших задач, стоящих перед физиологией растений, заключается в раскрытии механизма гормональной регуляции.

Изучение на молекулярном уровне внесло много нового в объяснение процессов поступления питательных веществ в растение. Однако. Необходимо сказать, что вопросы поступления и особенно передвижения питательных веществ по растению во многом остаются еще неясными.

За последние годы велики успехи в понимании первичных процессов фотосинтеза, хотя много вопросов требует дальнейшего изучения. Когда полностью будет раскрыт механизм процесса фотосинтеза – тогда осуществиться мечта человечества о воспроизведении этого процесса в искусственной установке.

Таким образом, все более широкое применение принципов, открытых благодаря молекулярно – биологическим исследованиям в изучении процессов на уровне целого растения и растительных сообществ, позволит подойти к управлению ростом, развитием, а следовательно и продуктивностью растительных организмов.

Атмосферные загрязнения оказывают многообразное вредное влияние на организм человека, животных, растения и микроорганизмы, вызывают глобальные изменения в биосфере, наносят ощутимый экономический ущерб.

Повышенный уровень загрязнения атмосферного воздуха отражается, прежде всего, на здоровье людей. Многочисленными исследованиями доказано, что в промышленных центрах с высоким уровнем загрязнения воздуха резко возрастает количество заболеваний, особенно среди людей старшего возраста и детей, повышается смертность. Взвешенные частицы дыма и сажи поглощают солнечный свет, при этом теряется значительная часть ультрафиолетовых лучей, представляющих наибольшую ценность для здоровья людей и животных. Ультрафиолетовая недостаточность часто становится причиной заболеваний рахитом и авитаминозом. Загрязненный воздух вызывает раздражения и болезни дыхательных путей - бронхит, эмфизему, астму.

Особенно опасны воздействия на человека канцерогенных веществ, которые способствуют развитию раковых и других опухолевых образований. Канцерогенные вещества образуются в результате частичного синтеза при неполном сгорании топлива. Их источниками являются выхлопные газы автотранспорта, авиации, промышленные отходы при сжигании твердого и жидкого топлива, газы, образующиеся в процессе переработки нефти.

Через атмосферный воздух распространяются радиоактивные загрязнения. Наибольшей биологической активностью обладают рентгеновские и гамма-лучи. Большую опасность для здоровья человека представляет стронций, который накапливается в костной ткани, в результате развиваются рак, белокровие и другие заболевания.

Признаки и последствия действий загрязнителей воздуха на организм человека большей частью выражаются в ухудшении общего состояния здоровья: появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается или теряется трудоспособность, сопротивляемость организма инфекциям. Неприятные запахи, запыленность, шумы и другие загрязнители воздушной среды вызывают ощущение дискомфорта, что психологически отрицательно воздействует на людей.

Животные так же, как и человек, подвергаются влиянию загрязнения воздушного бассейна. Находящиеся в атмосфере и выпадающие из нее вредные вещества поражают животных через дыхательные органы и проникают в организм вместе со съедаемыми запыленными растениями. Под влиянием острых и хронических отравлений животные болеют, теряют аппетит и массу; известны случаи падежа скота и диких животных. Происходят генетические преобразования, которые вызывают наследственные изменения, особенно под воздействием радиоактивного загрязнения. Загрязнители атмосферы взаимодействуют с естественными элементами биосферы и природными процессами. В итоге идет перенос загрязняющих веществ из воздуха через растения и воду в организм животных.

Развитие растительности на Земле во многом обусловлено чистотой воздушной среды. Действие загрязняющих веществ на растения зависит от вида загрязнителей, их концентрации, длительности воздействия, относительной восприимчивости видов растений и стадии их физиологического развития. Видимыми симптомами повреждения, то есть внешними признаками заболеваний растений, является, прежде всего, загрязнение от сажи, летучей золы, цементной пыли, оксидов железа и др. В условиях городской среды имеет место интегральный эффект влияния на растения различных загрязнителей и токсичных веществ. Наиболее чувствительны растения к воздействию сернистого газа (S02), соединений фтора (HF, SiF4), соединений хлора (HCl). Загрязнение воздуха приводит к замедлению роста, снижению качества лесных насаждений, заболеваниям и гибели растительности.

Загрязнение воздушного бассейна вызывает значительные потери в народном хозяйстве. В промышленном производстве - это разрушение металлических конструкций, крыш и фасадов зданий, снижение качества выпускаемой продукции. Высокие концентрации в воздухе окислов серы, азота и углерода ускоряют процессы разрушения строительных материалов и коррозии металлов. Установлено, что в индустриальных городах сталь ржавеет в 20, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности. Аналогичный ущерб наносится жилищно-коммунальному хозяйству городов, объектам социально-культурной сферы, памятникам архитектуры и искусства, находящимся на открытом воздухе.

Загрязнение атмосферы наносит огромный ущерб сельскому хозяйству. Существует зависимость недобора урожая сельскохозяйственных растений от содержания загрязнителей в воздухе. Установлено отрицательное влияние фенола, пыли и сернистого ангидрида на урожайность озимой пшеницы. При снижении концентрации пыли на 0,1 мг/м3 урожайность пшеницы возрастает на 0,36 ц/га. С загрязнением воздуха и других компонентов окружающей среды связано снижение продуктивности сельскохозяйственных животных.

14. Принципы нормирования городской воздушной среды по ГН 2.1.6.695-98 «ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения промышленных предприятий, опытных производств научно/исследовательских институтов и т.п.), так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов.

Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе определены ГОСТом 17.2.1.03_84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения .

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества в рабочем помещении.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) - концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест , не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека.

Понятие ПДКмр используется при установлении научно-технических нормативов - предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ.

При этом обязательно, чтобы в результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не превышала ПДКмр.

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) - это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест , которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДКсс рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДКсс обычно выступает в качестве критерия оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.

Таблица 1. Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ

Для сравнительной оценки загрязнения воздушной среды используются различные индексы, которые позволяют учесть присутствие нескольких загрязняющих веществ. Наиболее распространенным является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают по формуле:

q cp.i - средняя концентрация i- ого вещества;

ПДК cс.i - ПДК сс для i -ого вещества;

c i - безразмерная константа приведения степени вредности i /ого вещества к вредности диоксида серы, зависящая от того, к какому классу опасности принадлежит загрязняющее вещество.

В зависимости от токсичности все химические соединения подразделяются на 4 класса опасности. У чет класса опасности позволяет дифференцированно подходить к обоснованию необходимых профилактических мероприятий (например, к мерам безопасности при работе с различными веществами), а также предварительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных веществ на организм человека.

Таблица 2. Константы приведения вредности для веществ разных классов опасности

Таблица 3. Классы опасности химических соединений в зависимости от характеристик их токсичности